CN2408614Y

CN2408614Y - 数字脉冲音频功率转换器

Info

Publication number: CN2408614Y
Application number: CN 99241618
Authority: CN
Inventors: 李斌; 周全才
Original assignee: Tianao Industry Co ltd Chengdu
Current assignee: Tianao Industry Co ltd Chengdu
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2000-11-29
Anticipated expiration: 2009-11-22

Abstract

本实用新型由音频专用A/D转换器、ROM系统、多脉宽差值编码、高倍率数字滤波、噪声处理、平衡电桥编码、场效应管驱动、大功率场效应管开关网络及∑变换功率音频滤波等电路构成,具有无过零失真、瞬态相应好、高、中、低频无相对位移、效率高、可靠性高、容易实现大功率、无调试、适合于大批量生产的优点。采用本实用新型的音像产品,声音清晰“透明”,声像定位准确,其音色品质远远好于目前的模拟信号产品,充分满足HiFi及AV数字功放的需要。

Description

数字脉冲音频功率转换器

本实用新型涉及一种数字脉冲音频功率转换器。

虽然消费类电子产品在加速数字化，但功放类产品的数字化却较为困难。目前，国外对数字功放的研究尚处于实验室阶段，而且大多数停留在PWM功放的研究水平上，个别公司研制出的数字功放价格在9000～10000美元，远远超过了普通大众的承受能力。因此，从世界水平来看，功放数字化技术均停留在模拟放大的水平上，这与真正意义的数字功放相差甚远。

由于数字功放产品具有体积小、功率大、效率高、高保真等突出优点，因此，音响产品的数字化是音响市场的必然趋势。

鉴于上述原因，本实用新型的目的是设计一种全数字音频功率放大器，以满足音响产品数字化的需求。

本实用新型通过以下技术措施达到上述设计目的：该数字脉冲音频功率转换器由音频专用A/D转换器、ROM系统、多脉宽差值编码电路、高倍率数字滤波电路、噪声处理电路、平衡电桥编码电路、场效应管驱动电路、大功率场效应管开关网络及∑变换功率音频滤波电路构成，其中，ROM系统和高倍率数字滤波电路集成在一专用芯片上，多脉宽差值编码电路、噪声处理电路和平衡电桥编码电路集成在一个大规模集成电路芯片上，其余各电路输出、输入信号顺序连接，构成数字脉冲音频功率转换器的完整电路，由∑变换功率音频滤波电路将数字功放信号变换成模拟音频功率输出。

本实用新型的大功率场效应管开关网络用两两成对的大功率场效应管组成两组对管，交替导通，以平衡电桥方式工作，输出状态有一高一低，一低一高、二高或二低相互抵消的三种输出状态。

具有上述电路结构和技术特点的数字脉冲音频功率转换器，具有无过零失真、瞬态相应好、高、中、低频无相对位移，效率高、可靠性高、容易实现大功率、无调试、适合于大批量生产的优点。采用本数字脉冲音频功率转换器的音像产品，声音清晰“透明”，声像定位准确，将使音像产品的音色品质远远好于目前的模拟信号产品，充分满足HiFi及AV数字功放的需要。

下面结合附图详细说明本实用新型：

图1 电路框图

图2 音频专用A/D转换器电路图

图3 数字脉冲音频功率转换器核心电路图

图4 大功率场效应管大功率开关网络及音频滤波电路图

本实用新型由音频专用A/D转换器、ROM系统、多脉宽差值编码电路、高倍率数字滤波电路、噪声处理电路、平衡电桥编码电路、场效应管驱动电路、大功率场效应管开关网络及∑变换功率音频滤波电路构成，其中，如图5所示，多脉宽差值编码电路、高倍率数字滤波电路、噪声处理电路和平衡电桥编码电路均集成在专用大规模集成电路IC5DPA9858中，IC4DPA6858提供ROM系数和数字滤波，IC3为74HC541，用作脉冲输出缓冲，驱动光耦合器IC11、IC31(6N137)。DPA9858完成多脉宽差值编码、噪声处理及平衡电桥计算，同时还具有数字总成解码功能。IC6为HC4064锁相环，用来恢复时钟。

图4为音频专用A/D实际电路图，IC1为飞利浦的SAA7360GP，是一个18bit双通道音频AD。第30脚和26脚为L、R两声道模拟信号输入。第12脚、11脚、14脚分别为音频数据、位时钟、字时钟输出。

图6为场效应管驱动、功率开关网络及音频功率转换、滤波电路。IC11、IC21、IC31、IC41均为光电耦合器6N137。IC11、IC31是因输出级场效应管FET源极电压在上下跳动，因此，必须由光耦隔离传输。IC21、IC41进行延时匹配，光耦合的IC12、IC22、IC32、IC42采用74HC540，是用来驱动FET，更直接驱动FET的栅极，大功率场效应管FET1～4中上下两FET各组成一个输出对管，在对管中，上下管是交替导通的，无同时导通及同时截止的输入控制状态。上下对管的脉冲输出分别送至LA和LB，在电容C58上形成音频功率信号。L1和C56为隔离滤波线圈及电容，C59两端为音频功率输出。上下对管是以平衡电桥方式工作的，即上下对管输出状态除了上高下低，上低下高状态外，还存在上高下高和上低下低的平衡状态，即LA和LB的输出抵消状态。这就使得在间频形成电容C58上不仅能得到“+”和”-”的脉冲，还能得到0脉冲。这使得在时域上的分辨率确定的情况下，还可由此提高一半的音频分辩率。

Claims

1、数字脉冲音频功率转换器，其特征在于由音频专用A/D转换器、ROM系统、多脉宽差值编码电路、高倍率数字滤波电路、噪声处理电路、平衡电桥编码电路、场效应管驱动电路、大功率场效应管开关网络及∑变换功率音频滤波电路构成，其中，多脉宽差值编码电路、高倍率数字滤波电路、噪声处理电路、平衡电桥计算电路集成在一个大规模集成电路芯片DSP上，其ROM系统、音频专用A/D转换器的信号输出端与大规模集成电路DSP信号输入端相连，DSP大规模集成电路芯片的信号输出端与场效应管驱动器的信号输入端相连，场效应管驱动器信号输出端与大功率场效应管FET开关网络信号输入端相连，大功率场效应管FET开关网络信号输出端与∑变换功率音频滤波电路的信号输入端相连，构成数字脉冲音频功率转换器的完整电路。

2、如权利要求1所述的数字脉冲音频功率转换器，其特征在于大功率场效应管开关网络由四只大功率场效应管FET1～4构成，上下两两成对，组成二组对管。